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Internal combustion-operated setting tool

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DE102008043228A1
DE102008043228A1 DE200810043228 DE102008043228A DE102008043228A1 DE 102008043228 A1 DE102008043228 A1 DE 102008043228A1 DE 200810043228 DE200810043228 DE 200810043228 DE 102008043228 A DE102008043228 A DE 102008043228A DE 102008043228 A1 DE102008043228 A1 DE 102008043228A1
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DE200810043228
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Tilo Dittrich
Norbert Heeb
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Hilti AG
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    • B25C1/00Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/08Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein brennkraftbetriebenes Setzgerät (10) zum Eintreiben von Befestigungselementen, mit einer Brennkammer (15) für einen über eine Dosiereinrichtung (21) dosierbaren Brennstoff, und mit einer in der Brennkammer (15) angeordneten Zündeinrichtung (26) für den Brennstoff. The present invention relates to a combustion-operated setting tool (10) for driving fasteners, having a combustion chamber (15) for a via a metering device (21) metered fuel, and with a in the combustion chamber (15) arranged ignition device (26) for the fuel. Die Zündeinrichtung weist dabei ein Widerstandselement auf, der zum Zünden eines Luft-Brennstoffgemischs in der Brennkammer über einen Zündstrom erwärmbar ist. The ignition device has in this case a resistance element which is heatable for igniting an air-fuel mixture in the combustion chamber via an ignition current.

Description

  • [0001] [0001]
    Die vorliegende Erfindung betrifft ein brennkraftbetriebenes Setzgerät, der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 genannten Art. The present invention relates to a combustion-operated setting device, referred to in the preamble of claim 1.
  • [0002] [0002]
    Derartige Setzgeräte weisen eine Brennkammer auf, in der eine Portion Flüssiggas oder ein anderer verdampfbarer Brennstoff mit einem Oxidationsmittel, wie z. Such positioning devices comprise a combustion chamber in which a portion of LPG or another vaporizable fuel with an oxidant such. B. Umgebungsluft, verbrennbar ist. , Is combustible, ambient air. Mittels der Verbrennungsenergie wird ein in einer Kolbenführung versetzbar geführter Setzkolben angetrieben, um ein Befestigungselement in einen Gegenstand einzutreiben. By means of the combustion energy is powered by a displaceably guided in a piston guide setting piston to drive a fastener into an object.
  • [0003] [0003]
    Aus der From the US 6 123 241 US 6,123,241 ist ein brennkraftbetriebenes Setzgerät bekannt, das eine Steuerelektronik zur Steuerung der Zündung und der Brennstoff-Einspritzung aufweist. there is known a combustion-operated setting tool, comprising control electronics for controlling the ignition and fuel injection. Das Setzgerät weist dabei eine z. The setting tool case has a z. B. als konventionelle Funken-Zündkerze ausgebildete Zündeinrichtung auf. B. educated than conventional spark plug ignition on.
  • [0004] [0004]
    Von Nachteil bei dieser Lösung ist, dass zum einen die Elektronik zur Erzeugung der Hochspannung teuer und aufwändig in der Herstellung ist und zum anderen eine starke elektromagnetische Strahlung (EMV) erzeugt wird, die die Steuerelektronik beeinflussen und zu Fehlern oder Fehlfunktionen im elektrischen System des Setzgerätes führen kann. A disadvantage with this solution is that, firstly, the electronics for generating the high voltage, and expensive and complex to manufacture on the other hand a strong electromagnetic radiation (EMC) is generated, which influence the control electronics and to error or malfunction in the electrical system of the setting tool can lead. Prozessoren, E-PROMS und/oder Speicher können dabei in undefinierte Zustände gesetzt werden. Processors, E-PROMS and / or storage can thereby be set in undefined conditions. Bei den Speichern besteht ferner die Gefahr, dass sie überschrieben oder gelöscht werden könnten. The store is also the danger that they could be overwritten or deleted. Ausserdem ist eine häufige Ausfallursache bei derartigen brennkraftbetriebenen Setzgeräten ein Kurzschluss zwischen en Elektroden der Zündkerze. In addition, a common cause of failure in such combustion-powered setting tools is a short circuit between en electrodes of the spark plug. Der Kurzschluss kann dabei durch eine leitende Schmutzschicht, die ua durch Feuchtigkeit aus den Verbrennungsrückständen aufgebaut ist, erfolgen. The short-circuit can be effected by a conductive layer of dirt, which is constructed by, inter alia, moisture from the combustion residues. Ferner kann sich Öl, welches dem Brenngas als Schmiermittel zugesetzt ist, an den Elektroden sammeln und eine Brücke bilden, die den Aufbau eines Zündfunkens verhindert. Further, oil which is added to the fuel gas as a lubricant may collect at the electrodes and form a bridge that prevents the construction of an ignition spark.
  • [0005] [0005]
    Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein brennkraftbetriebenes Setzgerät der vorgenannten Art bereitzustellen, das die Nachteile vermeidet, das verschmutzungsunempfindlich ist, das zuverlässig zündet und das kostengünstig hergestellt werden kann. The object of the present invention is to provide a combustion-operated setting device of the aforementioned type which avoids the disadvantages, which is insensitive to dirt, which ignites reliably and that can be inexpensively manufactured.
  • [0006] [0006]
    Diese Aufgabe wird durch ein brennkraftbetriebenes Setzgerät nach Anspruch 1 gelöst. This object is achieved by a combustion-operated setting tool according to Claim. 1 Demnach weist die Zündeinrichtung ein Widerstandselement auf. Accordingly, the igniter to a resistive element. Das Widerstandselement ist z. The resistor element is for. B. als Widerstandsdraht oder Widerstandsbahn ausgebildet und wird nach einem Auslösen des Setzgerätes, z. formed as a resistance wire or resistance strip and after an operation of the setting tool, z. B. über einen Triggerschalter, über eine Steuerelektronik bestromt, wodurch er sich erwärmt und das in der Brennkammer enthaltene Luft-Brenngasgemisch innert ca. 10–100 ms nach dem Auslösen entzündet. B. energized via a trigger switch, via a control electronics, whereby it is heated and contained in the combustion air-fuel gas mixture ignites within about 10-100 ms after triggering. Die Temperatur des Widerstandselements erreicht dabei wenigstens ca. 500°C. The temperature of the resistor element achieves at least about 500 ° C. Durch das Widerstandselement als zündungswirksames Element der Zündeinrichtung kann ausserdem eine preiswerte und technisch einfache Steuerungselektronik verwendet werden. Through the resistive element as ignition effective element of the ignition device an inexpensive and technically simple control electronics can also be used. Ferner entstehen bei der Zündung keine elektrischen Störungen (EMV), die zu Fehlern der Elektronik führen könnten. Furthermore, in the ignition harmful interference (EMI) that might lead to errors of electronics arise. Eine Zündung ist vorteilhaft auch dann noch möglich, wenn sich Ölrückstände oder andere Verschmutzungen an der Zündeinrichtung gesammelt haben. Ignition is advantageous possible even when oil or other stain on the ignition collected.
  • [0007] [0007]
    Vorteilhaft ist das Widerstandselement als Wendeldraht ausgebildet, wodurch eine grosse Kontaktoberfläche zwischen dem heissen Glühdraht und dem zu zündenden Gasgemisch zur Verfügung steht. the resistance element is advantageously designed as a coiled wire, whereby a large contact surface between the hot filament and is to be ignited gas mixture available. Der relativ lange Draht kann dabei in einem relativ kleinen Bauraum untergebracht werden. The relatively long wire can thereby be accommodated in a relatively small space.
  • [0008] [0008]
    Von Vorteil ist es ferner, wenn das Widerstandselement wenigstens ein Metall der Gruppe Cu, Ni, Wo, Cr, Mn, C, Si enthält. It is advantageous furthermore, if the resistive element is at least one metal from group Cu, Ni, contains Wo, Cr, Mn, C, Si. Vorteilhaft besteht der das Widerstandselement dabei aus einer Legierung eines oder mehrerer dieser Metalle. Advantageously consists of the resistive element thereby made of an alloy of one or more of these metals.
  • [0009] [0009]
    Günstig ist es auch, wenn das Widerstandselement einen elektrischen Widerstand von 0,5 bis 10 Ohm/mm[exp2] aufweist. It is also favorable, if the resistive element has an electrical resistance of 0.5 to 10 ohms / mm [exp2].
  • [0010] [0010]
    Vorteilhaft liegt der durch eine Steuereinheit generierte Zündstrom für die Zündeinrichtung zwischen 0,1 und 50 Ampere. Advantageously, the generated by a control unit for ignition current, the ignition between 0.1 and 50 amperes.
  • [0011] [0011]
    In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. In the drawings, the invention is illustrated in one embodiment.
  • [0012] [0012]
    Es zeigen: Show it:
  • [0013] [0013]
    1 1 ein erfindungsgemässes brennkraftbetriebenes Setzgerät im teilweisen Längsschnitt, an inventive combustion-operated setting tool in partial longitudinal section,
  • [0014] [0014]
    2 2 ein Detail des brennkraftbetriebenen Setzgeräts gemäss der Markierung a detail of the combustion-powered setting tool according to the marker II II aus out 1 1 . ,
  • [0015] [0015]
    Das handgeführte, brennkraftbetriebene Setzgerät The hand-held, combustion-operated setting tool 10 10 gemäss according to 1 1 verfügt über ein allgemein mit has a generally 11 11 bezeichnetes ein- oder mehrteiliges Gehäuse, in dem ein mittels eines Luft-Brennstoffgemischs betreibbarer Antrieb designated single- or multi-part housing, in which a operable by means of an air-fuel mixture drive 12 12 angeordnet ist. is arranged. Über den Antrieb Via the drive 12 12 kann ein Befestigungselement, wie ein Nagel, Bolzen, etc. in ein Werkstück eingetrieben werden. a fastener such as a nail, pin, etc. can be driven into a workpiece. Die Befestigungselemente können z. The fasteners can,. B. in einem Magazin am Setzgerät B. in a magazine at the setting tool 10 10 bevorratet sein. be stored.
  • [0016] [0016]
    Zum Antrieb gehören ua eine Brennkammer The drive includes a combustion chamber 15 15 und ein Führungszylinder and a guide cylinder 13 13 , in dem ein Setzkolben In which a setting piston 14 14 axial versetzbar angeordnet ist. is arranged axially displaceable. Die Brennkammer the combustion chamber 15 15 wird in dem dargestellten Ausgangszustand umfänglich von einer Brennkammerhülse is in the shown initial state of the circumference of a combustion chamber sleeve 28 28 , und axial an einem ersten Ende vom Setzkolben , And axially at a first end of the setting piston 14 14 und einer ringförmigen Brennkammerwand and an annular combustion chamber wall 29 29 sowie an einem zweiten Ende von einer Brennkammerrückwand and at a second end of a combustion chamber rear wall 30 30 , die als Zylinderkopf ausgebildet ist, begrenzt. Formed as a cylinder head is limited.
  • [0017] [0017]
    Ein in der Brennkammer A in the combustion chamber 15 15 angeordneter und über einen Motor arranged and a motor 17 17 antreibbarer Ventilator drivable fan 16 16 dient sowohl der Erzeugung eines turbulenten Strömungsregimes eines in der geschlossenen Brennkammer is used both to produce a turbulent flow regime of a combustion chamber in the closed 15 15 befindlichen Luft-Brennstoffgemisches als auch dem Ausspülen der geöffneten Brennkammer located air-fuel mixture and rinsing of the open combustion chamber 15 15 mit Frischluft nach erfolgtem Setzvorgang. with fresh air after completion of the setting process. Der Motor The motor 17 17 ist dabei an der Brennkammerrückwand is on the combustion chamber rear wall 30 30 gelagert, die als Verschluss für die axial verschiebbare Brennkammerhülse stored, which as a closure for the axially displaceable sleeve combustion chamber 28 28 fungiert. acts.
  • [0018] [0018]
    An einem Handgriff To a handle 18 18 des Setzgeräts the setting device 10 10 ist ein Triggerschalter is a trigger switch 19 19 angeordnet, über den eine in der Brennkammer arranged on the one in the combustion chamber 15 15 angeordnete. arranged. Zündeinrichtung ignition device 26 26 vermittelt über eine Steuerelektronik mediated via a control electronics 25 25 auslösbar ist, wenn das Setzgerät can be triggered when the setting tool 10 10 an ein Werkstück angepresst und dabei ein Schaltmittel pressed against a workpiece, while a switching means 24 24 im Mündungsbereich at the mouth of 27 27 des Setzgerätes the setting tool 10 10 aktiviert wird. is activated. Die Zündeinrichtung the ignition device 26 26 ist dazu über eine Leitung is to, via a line 41 41 mit der Steuerelektronik with the control electronics 25 25 elektrisch verbunden. electrically connected. Wie aus as from 2 2 ersichtlich ist, weist die Zündeinrichtung It can be seen, the ignition device 26 26 ein als Wendeldraht ausgebildetes Widerstandselement designed as a coiled wire resistance element 36 36 auf, das zwischen einer ersten Elektrode in that between a first electrode 31 31 und einer zweiten Elektrode and a second electrode 32 32 der Zündeinrichtung the ignition device 26 26 angeordnet ist und der zum Zünden eines Luft-Brennstoffgemischs in der Brennkammer über einen von der Steuerelektronik is arranged and which for igniting an air-fuel mixture in the combustion chamber via one of the control electronics 25 25 gelieferten Zündstrom erwärmbar ist. supplied ignition can be heated. Das Widerstandselement The resistive element 36 36 weist dabei einen elektrischen Widerstand von 0,5 bis 10 Ohm/mm[exp2] auf und beinhaltet ein Metall der Gruppe Cu, Ni, Wo, Cr, Mn, C, Si. it has an electrical resistance of 0.5 to 10 ohms / mm [exp2] and contains a metal of the group Cu, Ni, Wo, Cr, Mn, C, Si. Die Elektroden electrodes 31 31 , . 32 32 sind in einem Isolatorkörper are in an insulator body 33 33 als Trägerelement eingebettet. embedded as a support element.
  • [0019] [0019]
    Das Setzgerät The setting tool 10 10 kann mit einem Brenngas oder mit einem verdampfbaren Flüssigbrennstoff betrieben werden, das/der in einem Brennstoffreservoir can be operated with a fuel gas or a vaporizable liquid fuel, the / in a fuel reservoir 20 20 , wie z. Such. B. einer Brennstoffdose, bereitgestellt wird. B. a fuel can, is provided. Das Brennstoffreservoir The fuel reservoir 20 20 ist dabei über eine Brennstoffleitung is via a fuel line 22 22 mit einem Brennstoffeinlass with a fuel inlet 23 23 in der Brennkammer in the combustion chamber 15 15 verbunden. connected. In die Brennstoffleitung In the fuel line 22 22 ist noch eine Dosiereinrichtung is still a metering device 21 21 , wie z. Such. B. ein Dosierventil, zwischengeschaltet, über die eine Steuerung der Brennstoffzufuhr zur Brennkammer As a metering valve, interposed on the control of the fuel supply to the combustion chamber 15 15 erfolgt. takes place.
  • [0020] [0020]
    Zur Versorgung der elektrischen Verbraucher, wie z. To supply the electrical consumers such. B. der Zündeinrichtung und des Motors B. the ignition device and the motor 17 17 mit elektrischer Energie, ist weiterhin eine elektrische Energiequelle with electrical energy, an electrical energy source is still 40 40 , wie z. Such. B. ein Akkumulator, vorhanden. As an accumulator, present.
  • [0021] [0021]
    Die Zündeinrichtung the ignition device 26 26 und die Dosiereinrichtung and the metering device 21 21 sind elektronisch über die insgesamt mit are electronically over the total 25 25 bezeichnete Steuerelektronik gesteuert. Marked control electronics controlled. Die Steuerelektronik The control electronics 25 25 weist z. z has. B. einen oder mehrere Mikroprozessoren zur Datenverarbeitung und Steuerung der verschiedenen elektrischen Gerätefunktionen auf und ist über eine elektrische Versorgungsleitung B. one or more microprocessors to process data and control the various electrical devices and functions on an electric supply line 44 44 mit der elektrischen Energiequelle with the electric power source 40 40 verbunden. connected. Ein von der Steuerelektronik One of the control electronics 25 25 generierter Zündstrom für die Zündeinrichtung generated ignition for the ignition device 26 26 liegt vorzugsweise zwischen 0,1 und 50 Ampere. preferably between 0.1 and 50 amperes.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
  • [0022] [0022]
    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. This list of references cited by the applicant is generated automatically and is included solely to inform the reader. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. The list is not part of the German patent or utility model application. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. The DPMA is not liable for any errors or omissions.
  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
  • [0023] [0023]
    • - US 6123241 [0003] - US 6123241 [0003]

Claims (5)

  1. Brennkraftbetriebenes Setzgerät ( Internal combustion-operated setting tool ( 10 10 ) zum Eintreiben von Befestigungselementen, mit einer Brennkammer ( ) For driving fasteners (with a combustion chamber 15 15 ) für einen über eine Dosiereinrichtung ( ) For a via a metering device ( 21 21 ) dosierbaren Brennstoff, und mit einer in der Brennkammer ( ) Dosed fuel, and with a (in the combustion chamber 15 15 ) angeordneten Zündeinrichtung ( ) Arranged ignition device ( 26 26 ) für den Brennstoff, dadurch gekennzeichnet , dass die Zündeinrichtung ( ) For the fuel, characterized in that the ignition device ( 26 26 ) ein Widerstandselement ( ) A resistive element ( 36 36 ) zum Zünden des Brennstoffs aufweist. ) For igniting the fuel.
  2. Setzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement ( Setting tool according to claim 1, characterized in that the resistance element ( 36 36 ) als Wendeldraht ausgebildet ist. ) Is formed as coiled wire.
  3. Setzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement ( Setting tool according to claim 1 or 2, characterized in that the resistance element ( 36 36 ) wenigstens ein Metall der Gruppe Cu, Ni, Wo, Cr, Mn, C, Si beinhaltet. ) At least one metal of the group Cu, Ni, Wo, Cr, Mn, C, Si contains.
  4. Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement ( Setting tool according to one of claims 1 to 3, characterized in that the resistance element ( 36 36 ) einen elektrischen Widerstand von 0,5 bis 10 Ohm/mm[exp2] aufweist. ) Has an electrical resistance of 0.5 to 10 ohms / mm [exp2].
  5. Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch eine Steuerelektronik ( Setting tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that a (by control electronics 25 25 ) generierter Zündstrom für die Zündeinrichtung ( ) Generated ignition current for the ignition device ( 26 26 ) zwischen 0,1 und 50 Ampere liegt. ) Is between 0.1 and 50 amperes.
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